電子顯微鏡與光學顯微鏡在觀測物上有什麼不同?

時間 2021-05-31 16:28:46

1樓:寒羽漠然

光學顯微鏡與電子顯微鏡有很大區別,光源不同、透鏡不同、成像原理不同, 解析度不同、景深不同、製備樣本方式不同。

光學顯微鏡俗稱光鏡,是一種以可見光為照明光源的顯微鏡。光學顯微鏡是利用光學原理,把人眼所不能分辨的微小的物體放大成像,以供人們提取微細結構資訊的光學儀器。在細胞生物學應用十分廣泛。

光學顯微鏡一般由載物台、聚光照明系統、物鏡,目鏡和調焦機構組成。載物台用於承放被觀察的物體。利用調焦旋鈕可以驅動調焦機構,使載物台粗調或者微調運動,便於被觀察物體成像清晰。

光學顯微鏡所成的像為倒像(上下倒立、左右互換)

電子顯微鏡是高階技術產品的誕生物,與我們平時用的光學顯微鏡有相似的地方,但又與光學顯微鏡有極大的不同。首先,光學顯微鏡是利用光源。而電鏡利用的是電子束,並且兩者可看到的結果有所差別,單且說放大倍數的不同,比如觀察乙個細胞,光鏡只能看到細胞和部分細胞器,像線粒體和葉綠體,但是只能看到其細胞的存在,看不到細胞器的具體結構。

而電子顯微鏡可以更詳細的看到細胞器的精細結構,甚至可以看到像蛋白質這樣的大分子。

電子顯微鏡包括透射式電子顯微鏡、掃瞄式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡和發射式電子顯微鏡等。其中掃瞄電鏡應用更為廣泛。掃瞄電子顯微鏡在材料的分析和研究方面應用十分廣泛,主要應用於材料斷口分析、微區成分分析、各種鍍膜表面形貌分析、層厚測量和顯微組織形貌及奈米材料分析也能與 X 射線衍射儀或電子能譜儀相結合,構成電子微探針,用於物質成分分析等。

掃瞄電鏡(Scanning Electron Microscope)簡寫為 SEC,是一種新型的電子光學儀器。由真空系統,電子束系統以及成像系統三大部分組成。它是利用細聚焦電子束在樣品表面掃瞄時激發出來的各種物理訊號來調製成像的。

入射的電

子導致樣品表面被激發出次級電子。顯微鏡觀察的就是這些每個點散射出來的電子,放在樣品旁的閃爍晶體接收這些次級電子,通過放大後調製映象管的電子束強度,改變映象管螢屏上的亮度。映象管的偏轉線圈與樣品表面的電子束保持同步掃瞄,這樣映象管的螢光屏就顯示出樣品表面的形貌影象。

它具有製樣簡單、放大倍數可調、範圍寬、影象的解析度高、景深大等特點。透射電子電子顯微鏡應用表現:1、晶體缺陷分析。一切破壞正常點陣週期

的結構統稱為晶體缺陷,如空位、位錯、晶界、析出物等。這些破壞點陣週期性的結構都將導致其所在區域的衍射條件發生變化,使得缺陷所在區域的衍射條件不同於正常區域的衍射條件,從而在螢光屏上顯示出相應的明暗程度差別。2、組織分析。

除了各種缺陷可以產生不同的衍射花紋,通過它們可以在觀察組織形貌的同時進行晶體的結構和取向分析。3、原位觀察。利用相應的樣品臺,可以在透射電鏡中進行原位實驗。

如,利用應變拉伸樣品觀察其形變和斷裂過程。4、高分辨顯微技術。提高解析度以便更能深入觀察物質的微觀結構一直是人們不斷追求的目標。

高解析度電子顯微鏡利用的是電子束相位的變化,由兩束以上的電子束相干成像,在電子顯微鏡解析度足夠高的條件下,所用的電子束越多,影象的解析度越高,甚至可以用於薄樣品原子結構成像。

2樓:穆如清風

首先,題主問的光學顯微鏡,那麼嚴格來說,是包括了超分辨螢光、共聚焦等高解析度光學顯微鏡的。從這個範圍來說:一,對於材料的研究越來越趨向於微觀尺度,奈米級別是非常普遍的(比如鋰離子電池電極充放電中的表面變化)普通光學顯微鏡已經遠遠達不到要求了,都是各類電子顯微鏡或者掃面探針顯微鏡,再要不就是質譜等;二、以我目前了解到的來說,超分辨螢光顯微鏡(比如STED)、共聚焦或多光子顯微鏡等,最典型和影響最大的應用還是集中在生物分子上;對於包括電極材料等在內的各種高分子材料、無機材料的研究,還是電子顯微鏡、掃瞄探針居多(用螢光等的不是沒有啊,但是比起電鏡等要少);三、但是並不是說生物分子不能用電子顯微鏡,相反,冷凍電鏡(CyroEM)技術給生物分子研究帶來了巨大的進步。

補充一點,如果把光學顯微鏡範圍縮小到普通解析度的、而且是一般的明場顯微鏡(也就是用明場光照明,說白了普通光線),那麼一類明顯受限的樣品就是透明樣品,其中也是以生物分子樣品為最典型的例子,因為細胞包括很多細胞器看起來都是透明的,而且有些樣品又是不能染色的,這就使得視野中一片明亮而無法分辨樣品。解決的方法,光學顯微鏡的話,可以採用暗場顯微鏡、相襯顯微和微分干涉相襯顯微(DIC)來解決;更高解析度要求的話就需要電子顯微技術了。

所知有限,如果有不準確的地方,敬請批評指正。

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流上 電子顯微鏡和掃瞄隧道顯微鏡都屬於電子顯微儀器。一般來講,電子顯微鏡 簡稱電鏡 通常指透射電子顯微鏡 TEM 和掃瞄電子顯微鏡 TEM 也包括掃瞄透射顯微鏡 STEM 電子探針 離子探針以及掃瞄探針 SPM,包括掃瞄隧道顯微鏡STM和原子力顯微鏡AFM 等等都屬於電鏡衍生品,也可歸為電鏡範圍。現...

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